食源性低聚肽的成分分析及持钙能力探讨

本研究探讨了食源性低聚肽成分分析以及持钙能力，研究期间采取实验研究模式，在分析7种食源性低聚肽主要成分后，基于CPP对照进行低聚肽持钙能力分析，最终得出持钙能力最好的食源性低聚肽，并针对该低聚肽提出开发应用的建议。仅以本文，供我国食品研发部门借鉴与参考。

研究表明，一些食源性低聚肽（如乳铁蛋白酸性肽、鱼胶原肽等）能够与钙离子结合形成稳定的络合物，提高钙的溶解度和生物利用率。这种络合增加了钙的吸收和转运，对于预防和治疗骨质疏松、促进骨骼生长发育具有重要意义。另外，低聚肽还对钙的稳态调节起着一定作用，影响钙的释放和储存，参与维持体内钙平衡。因此，深入探讨食源性低聚肽成分与持钙能力之间的关系，对于促进健康食品和钙营养研发、改善人体钙代谢失衡病症具有重要意义。

1.食源性低聚肽概述

食源性低聚肽是由2-20个氨基酸残基组成的小分子多肽，在食物中常被发现并参与多种生理功能。这些低聚肽可以不同的食物来源获得，如乳制品、瘦肉、海鲜豆类等。常见食源性低聚肽包括乳铁蛋白酸性肽、鱼胶原肽等。其中，乳铁蛋白酸性肽是存在于乳制品中的一种铁结合酸性糖蛋白。通过酶水解，乳铁蛋白可生成一系列的低聚肽，这些肽段具有多种生物活性，如免疫调节、抗菌、抗氧化等。此外，乳铁蛋白酸性肽能够与钙离子结合，形成稳定的络合物，增强钙的溶解度和吸收。鱼胶原肽方面，鱼胶是鱼类皮肤和鳞片等组织中的主要蛋白质，通过酶水解可获得鱼胶原肽。鱼胶原肽富含多种氨基酸，特别是甘氨酸、羟脯氨酸和脯氨酸等，其具有良好的生物活性，不仅有助于提高皮肤弹性、减少皱纹，还对骨骼健康有益。

2.食源性低聚肽的成分分析

本研究将为食源性低聚肽在食品工业中的应用奠定基础。本项目拟以七类食源性低聚肽为对象，开展其基本理化成分及氨基酸组成研究，并以CPP为参照物，通过体外模拟实验，研究食源性低聚肽组织磷酸钙析出能力。

2.1实验材料

三文鱼骨/三文鱼肉/三文鱼皮（市场采购）、玉米黄粉（市场采购）、大豆分离蛋白（市场采购）。色谱纯钙标准溶液（美国Sigma）、CPP（华安生物科技）、NaH2PO4（分析纯）、CaCl2（分析纯）、La2O3（分析纯）。Tris（色谱纯）。

2.2实验设备与仪器

本次实验设备与仪器包括漩涡混合仪、pH计、电热恒温水浴锅、原子吸收光谱仪、高效液相色谱仪、高速离心机、自动氨基酸分析仪。具体设备与仪器参数见表1。

2.3实验方法

2.3.1食源性低聚肽样本制备

本项目拟以三文鱼肉、鱼皮和鱼骨为原料，采用“两步酶解法”制备食源性低聚肽样品。制备阶段，在蒸馏水中加入准备的7种原材料，其中三文鱼肉、鱼皮与鱼骨使用破壁机进行粉碎。在将材料加入蒸馏水后，将蒸馏水搅拌成为均匀的浆液，将碱性蛋白酶加入到浆液内，调节pH环境为8.5，水温为50℃，将浆液进行水解处理。完成水解处理后，调节pH环境至6.5水平，在加入中性蛋白酶后再一次进行水解处理，第二次水解处理期间加入NaOH（0.1mo/L），旨在保证pH值在反应过程中始终处于稳定状态。在酶理结束后，利用100℃沸水进行灭酶，随后进行10min时长、5000xg的离心处理，然后提取上清液，采用陶瓷膜、超滤膜过滤和喷雾干燥等方法，分别获得①海洋胶原肽干粉、②海洋骨原肽干粉、③海洋蛋白肽干粉、④乳清肽干粉、⑤卵白肽干粉、⑥玉米肽干粉、⑦大豆肽干粉7种样品。

2.3.2测定基础理化成分同氨基酸组成

在测定基础理化成分时，采用国标法，蛋白质含量采用GB5009.5-2016中规定的方法测定，含水量用GB5009.3-2016规定的测定方法测定水分含量，用GB5009-2016试验测定的方法测定脂肪含量，用GB 5009.4-2016试验方法测定灰分含量。在测定氨基酸成分时，主要参照GB5009.124-2016中规定的方法，使用氨基酸分析仪作辅助装置，精确地分析低聚肽氨基酸组成。

2.3.3持钙能力测定

在钙持性的测量过程中，制备CPP溶液（3mg/mL），将0.5mol/L-KIC溶液（6mL）添加到该溶液中，6mL pH值7.2的Tris-HCI缓冲剂（2.4mL）、0.1摩尔/L-NaH2PO4溶液（2.4mL），并与去离子水（7.2mL）融合在一起，将配制好的混合液置于35℃的水浴中，直到混合液的温度L高到35℃为止。接着，添加0.1摩尔/L-CaC12-（2.4mL）的溶液，搅拌均匀，然后在35℃的水浴中进行保温。在保温1小时之后，除去混合物，迅速进行冰浴，在6000xg，4℃条件下，进行10min的低温离心，然后将上清液取出，添加等量0.1mol/L HCI。最后，将该混合物进行稀释，使得La200（5%）溶液的体积/10mL溶液是2mL。在以上反应系统的基础上，用同样的水代替CaCl2溶液，然后进行控制试验。配制好空白溶液、系列溶液和标准样品溶液后，分别对火焰进行喷射，然后测量吸收值。试验条件设定为：灯电流4.00毫安，波长为422.7纳米，缝隙为0.5纳米，空气流量为10L/min，高燃烧器为15毫微米，乙炔流速为1.4L/min。在试验阶段，画出相应于钙浓度的吸收值的工作曲线。基于工作曲线分析，发现10mg/L-50mg/L这一范围下，Ca浓度标准曲线、吸光度二者具有良好的线性关系。最后，基于对溶液中钙损失率的分析，对样品持钙能力进行评估，结果证实随着该损失率的下降、持钙能力将持续上升。

此外，本次研究共计开展3次平衡实验，并利用Excel软件进行梳理统计分析。

3.实验结果与讨论

3.1食源性低聚肽基础理化成分

表2展示数据为食源性低聚肽基础理化成分。

结合表2数据可发现，本次测试的7种食源性低聚肽，其蛋白质含量均超过80%，但脂肪、灰分与水分，分别低于0.3%、8.0%及6.0%。因此，食品中的低聚肽以蛋白质为主体，是一种较好的蛋白源。由于其不溶解特性，在不能完成水解非蛋白组分的前提下，结合蛋白质的增容效应，可获得超高蛋白质含量的低聚肽。

3.2食源性低聚肽中的氨基酸构成

食物来源的低聚肽是由氨基酸构成的，7种低聚肽中，只有玉米低聚肽含有Lys，其他6种都满足FAO/WHO推荐的成年人必需氨基酸。另外，各低聚肽的氨基酸组成也各不相同，但7种氨基酸的Trp含量偏低，Glu和Asp偏高，而疏水氨基酸的含量主要集中在21.57%-42.06%之间。在所有的7种低聚肽中，大豆多肽是最均衡的，含量也最多，与动物来源的低聚肽相当。玉米多肽中非极性氨基酸的含量最多，Lys和Trp含量最低，富含Leu，Val，IIe等支化氨基酸。

3.3食物来源的低肽对钙的持钙量

所谓的固钙性，是指在某一特定的条件下，这种物质所保留的钙的数量。在钙离子和磷酸根离子的存在下，当pH值为碱性时，磷酸钙将发生沉淀。添加具有固钙性的材料，可以有效地减少磷酸盐沉淀引起的钙流失，保证更多的钙在溶液中被溶解。表3是食品来源的低聚肽，CPP对钙的保持力的测定。

结合表3数据分析可以发现，磷酸钙在模拟的肠道内沉积。在添加食物来源的短肽和CPP后，絮状沉淀在大豆肽和CPP中都没有明显的变化，直到反应结束，大豆肽和CPP都没有出现明显的澄清，说明大豆肽和CPP可以将大部分的钙保留在溶液中，也就是具有很好的固钙性。通过对实验数据的分析，发现在加入CPP时，当CPP的浓度为0.6mg/mL时，此时的反应溶液中的钙沉积量为15.51mg/L，这一损失只有5.11%；当CPP的浓度为1mg/mL时，钙损失率也仅仅在2.68%，为所有样品内持钙能力最佳的分类。与此同时，大豆肽同样表现出优秀的持钙效果，6mg/mL与10mg/mL浓度下，反应液内溶解钙量分别为289.85mg/L与308.5mg/L，反应液内钙沉淀量分别为25.96mg/L与16.66mg/L，钙损失率分别为8.55%与5.49%，持钙能力远超出其他6种低聚肽。

在相同浓度为6mg/mL和10mg/mL的情况下，海洋胶原蛋白肽、乳清肽、海洋骨原肽、玉米肽、海洋蛋白肽都具有类似于蛋黄的保钙作用，其中乳清肽有着相对较好的持钙能力，钙损失率为41.56%与35.95%。

4.食源性低聚肽的开发应用建议

基于上述分析，可得出在7种食源性低聚肽内，大豆肽有着最好的持钙能力，其次为乳清肽。对于大豆肽的开发应用，本文建议可将其应用于大豆肽保健食品、营养辅助品的开发，例如，利用大豆低聚肽的抗氧化、抗菌、降血压等多种功能，研发有助于促进肠道菌群平衡、改善肠道健康的大豆肽保健食品，或是将大豆肽制成营养补充品集成于配方中，供老年人、运动员、孕产期妇女等特定人群补充营养。

对于乳清肽的开发应用，本文建议可将其应用于开发肌肉锻炼食品，即利用乳清蛋白的产物——乳清低聚肽的强肌锻炼支持功能，为健身人群等提供以蛋白质为主的贴合运动支持产品。同时，食品制造商亦可基于乳清肽制备糖果、红肠等各种肉制品来促进食品质量的提升。

结语

本文对海洋胶原肽、海洋蛋白肽、海洋骨原肽等7种食源性低聚肽的成分进行了分析，得出食源性低聚肽以蛋白质为主体。同时，在同CPP进行对照，对7种食源性低聚肽进行持钙能力分析后，得出大豆肽有着最好的持钙能力，其次为乳清肽，并提出大豆肽、乳清肽开发应用建议。相关单位可以本文为借鉴，为食品研发提供有效的数据支撑，从而提升我国食品质量，为社会公众的健康保驾护航。